锂离子电池石墨类负极材料压实密度的测试方法
锂离子电池石墨类负极材料压实密度的测试方法
原理: Principle:
在外力的压缩过程中，随着粉末的移动和变形，较大的空隙被填充，颗粒间接触面积增大，使原子间产生吸引力且颗粒间的机械楔合作用增强，从而形成具有一定密度和强度的压坯.
应用说明：
1.锂离子动力电池在制作过程中，压实密度对电池性能有较大的影响。通过实验证明，压实密度与片比容量，效率，内阻，以及电池循环性能有密切的关系。
2.找出压实密度对电池设计很重要。一般来说，压实密度越大，电池的容量就能做的越高，所以压实密度也被看做材料能量密度的参考指标之一。
压实密度不光和颗粒的大小、密度有关系，还和粒子的级配有关系，压实密度大的一般都有很好的粒子正态分布。可以认为，工艺条件一定的条件下，压实密度越大，电池的容量越高。
3.合适的正极压实密度可以增大电池的放电容量，减小内阻，减小极化损失，延长电池的循环寿命，提高锂离子电池的利用率。在压实密度过大或过小时，不利于锂离子的嵌入嵌出。
适用范围：Scope of application
1.满足标准：GBT 24533-2009 锂离子电池石墨类负极材料，附录L:粉末压实密度的测试方法，
2.也可以用于具有类似特性之粉末和颗粒压实密度之测定；国际上粉末和颗粒测试方法相通。
定义：Definition
计算公式：压实密度=面密度/材料的厚度
在锂离子电池设计过程中，压实密度=面密度/(极片碾压后的厚度—集流体厚度) ，单位：g/cm3
压实密度分为：负极压实密度Anode density（或称为阳极压实密度）和正极压实密度Cathode density（或称为阴极压实密度）。
功能描述：Function description:
1. 液压恒压加压测量系统.
2. 7寸触摸屏+PC软件（过程分析）.
3. 荷重单元控制系统能采集应力变化数据.
4. 任意设置压力、时间数据.
5. 位移传感器直读—数显样品压缩高度变化.
6. 两种测量模式：一般材料模式、弹性材料测量模式.
7. 可抽真空模具
8. PC软件可以获得应力、粉体密度、时间、粉体屈服强度关系；过程数据的分析和曲线图谱.
9. 建立数据模型.
10. 中英文两种语言版本.
技术参数Technical parameter
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测试项目test project |
技术 参数Technical parameter |
分辨率Accuracy |
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1.主压力 Main pressure |
5吨；10吨；20吨；（选购）/ 5 tons; 10 tons; 15 tons; 20 tons(choose to buy) |
传感器：1级/ Sensor: class 1 |
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2.位移测量/displacement |
位移传感器系统， High precision dial gauge |
0.001mm |
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3.位移行程/ Displacement stroke |
0-20mm |
0.1mm |
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4. 控制系统/ Control system |
液压恒压控制系统 Hydraulic constant pressure control system |
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5.显示方式/display |
7寸触摸屏+PC软件7 inch touch screen+PC |
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6. 模具mould |
内径：12.8mm；高：25mm；Inner diameter: 12.8mm,height：25mm（customizable） |
0.1mm |
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7.脱模方式Demoulding method |
自动automatic |
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8.装置 Safety device |
自动诊断、过载保护和急停控制/ Automatic diagnosis, overload protection and emergency stop control |
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9.温湿度范围 Temperature humidity range |
常温-50度；湿度：20%-98%/ Room temperature -50 degrees, humidity：20%-98% |
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10.时间设置time setting |
0-99.9S |
0.1S |
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11.设备管理功能 Device management function |
密码设置及数据管理存储 Password settings and data management storage |
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12.密度值 Density value |
99.99999g/cm3 不同样品特性不同密度有所差异 Different samples characteristics have different density. |
3%以内 Less than 3% |
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13.形变量Deformation variables |
可测量弹性材料形变量Measure the amount of elastic material deformation |
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14.高精度测试天平（选购） High precision test balance(choose to buy) |
0.00001g，量程：120g Accurate to 0.00001g, range: 120g |
0.01% |
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15.位移速度Displacement speed |
小于15mm/min |
0.1mm/min |
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16.使用环境要求 Environmental requirements |
仪器使用环境要求：工作温度：-10℃－40℃，湿度：≤65%RH Environmental requirements for instruments：working temperature：-10℃－40℃，humidity：≤65%RH |
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17.电源 Power Supply |
380v |
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18. 整机不确定性误差 Machine uncertainty error |
整机不确定性误差Machine uncertainty error 3% |
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选购项目 Choose and buy items |
a．电脑，打印机 b.其他规格模具 c.电动抽油装置 d.抽真空装置 e.水分仪 f.真密度仪 g.松装密度仪 h.振实密度仪 a．Computer, printer, b.other specifications mold, c.Electric pumping unit, d. vacuum device e. moisture meter f. true density meter g. loose density meter h. tap density meter |
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步骤及流程
1.将未装样品的模具放置工作平台清零.
2.将称重好的样品装入模腔，并抽真空处理.
3.设定参数：压力，时间.样品数据.
4.测试完成自动显示数据.
5.过程曲线，生成报表
优势描述：
1. 重复性精度3%.（目前精度已超过进口产品4%）
2. 全自动运行.
3. 千分位的样品变化高度数据采集
4. 过程数据及图谱分析.
5. 仪器可靠.
6.已经上市6年多.获得行业好评.